Luận án Nghiên cứu giải pháp cải thiện hiệu năng mạng chuyển mạch gói quang (OPS)

rộng vạch phổ và 12=1-2 là dịch pha (sai pha) giữa G1(t) và G2(t). 
 Giả thiết CP1 đưa đến SOA1 trước so với CP2 đưa đến SOA2, như trên hình 
2.9. Hệ số khuếch đại SOA có thể được xác định bởi tổng hạt mang theo chiều dài z 
của CP khi truyền dọc theo SOA như sau [95b]: 
1
0
( ) exp ,
SOAL
d
g
z
G t g z t dz
V
  
 , (2.13) 
2
0
( ) exp ,
SOAL
d SW
g
z
G t g z t T dz
V
  
 (2.14) 
trong đó Vg là vận tốc nhóm, và z/Vg là số gia thời gian theo chiều z. 
 Khảo sát mặt cắt khuếch đại thời gian G1(t) và G2(t) trong chuyển mạch SMZ 
bằng phương pháp tính toán theo biểu thức (2.1)-(2.5) với các tham số SOA cho trong 
bảng 2.2 và chuyển mạch SMZ có công suất (đỉnh) CP, PCP= 14,5 dBm. Các tham 
số thiết lập này được chọn dựa trên các công bố của các tác giả trong [42] về phân 
tích hiệu năng BER của nút OTDM sử dụng chuyển mạch SMZ thông thường và công 
bố của các tác giả trong [85] về xây dựng mô hình mô phỏng SOA (để khảo sát bão 
hòa khuếch đại, nén xung và chuyển đổi bước sóng). 
Bảng 2.2: Các tham số của SOA cho tính toán mặt cắt khuếch đại. 
Các tham số Giá trị 
Mật độ hạt tại điểm truyền qua- N0 
Mật độ hạt mang ban đầu -Ni 
Suy hao tán xạ ống dẫn sóng - α 
Hệ số khuếch đại vi phân - Ag 
Số phân đoạn 
Chiều dài SOA- 𝐿𝑆𝑂𝐴 
Chiều rộng SOA- 𝑊𝑆𝑂𝐴 
Chiều cao SOA- 𝐻𝑆𝑂𝐴 
1,4×1024 m-3 
3×1024 m-3 
40×102 m-1 
2,78×10-20 m2 
200 
500×10-6 m 
3×10-6 m 
8×10-8 m 
44 
Hệ số giam hãm -  
Hệ số tái kết hợp bề mặt và khiếm khuyết - RA 
Hệ số tái kết hợp phát xạ - RB 
Hệ số tái kết hợp Auger - RC 
Dòng định thiên DC- Ip 
0,2 
1,43×108 s-1 
1×10-16 m3/s 
3×10-41 m6/s 
0,15 A 
 Hình 2.10 biểu thị mặt cắt hệ số khuếch đại thời gian G1(t) và G2(t) với 
PCP1=PCP2=14,5 dBm và TSW=12,5 ps. Với CP1 đưa vào SOA1, G1 nhảy xuống mức 
bão hòa 21,57 dB. Tuy nhiên, G1 bắt đầu hồi phục trở lại mức không bão hòa 22,42 
dB ngay khi CP1 không đưa vào SOA1. Quá trình hồi phục khuếch đại xẩy ra khoảng 
một vài trăm ps, phụ thuộc vào đặc tính SOA và giá trị PCP1 [5], [105]. Sau khi trễ 
một khoảng thời gian TSW, CP2 được đưa vào SOA2 để thay đổi mặt cắt khuếch đại 
G2 tương tự như trong SOA1. G2 hoàn toàn giống như G1 nhưng bị trễ đi một khoảng 
thời gian TSW. Do đó, có một mức khác nhau giữa G1 và G2 trong vùng hồi phục. Độ 
lệch hệ số khuếch đại này sẽ gây ra hệ số khuếch đại dư ở ngoài cửa sổ chuyển mạch 
SW1 trong biểu thức (2.10) do lệch (sai pha) pha khác không, do đó dẫn đến kết quả 
là xuyên âm dư ngoài cửa sổ chuyển mạch SW1 (bằng TSW). 
Hình 2.10: Các mặt cắt khuếch đại theo thời gian của SOA1 và SOA2 trong chuyển 
mạch SMZ với TSW= 12,5ps. 
45 
2.3.2 Phát triển chuyển mạch SMZ với coupler đầu ra không đối xứng và xung 
điều khiển có công suất khác nhau ở hai nhánh 
Để cải thiện xuyên nhiễu dư RCXT (hạn chế được hệ số khuếch đại dư ở ngoài 
cửa sổ chuyển mạch SMZ) và cải thiện công suất của của tín hiệu chuyển mạch ở 
cổng đầu ra (cải thiện tỉ số phân biệt, CR- Contrast Ratio), chuyển mạch SMZ với 
coupler 2×2 đầu ra không đối xứng và xung điều khiển có công suất khác nhau ở hai 
nhánh được đề xuất. Cấu trúc của chuyển mạch SMZ đề xuất như trên hình 2.11. 
Hình 2.11: Cấu trúc của chuyển mạch SMZ với coupler đầu ra không đối xứng và 
xung điều khiển có công suất khác nhau ở hai nhánh. 
So với cấu trúc chuyển mạch SMZ thông thường thì cấu trúc chuyển mạch 
SMZ đề xuất có sự khác biệt là ở đầu ra của chuyển mạch sử dụng một coupler 2×2 
không đối xứng (có 𝛼𝐶≠ 0,5) để thay thế cho coupler 3dB và các xung điều khiển CP 
có công suất khác nhau. Các giá trị công suất của xung điều khiển CP được điều chỉnh 
thay đổi nhờ các bộ suy hao quang (Att- Attenuator). Điều này làm cho cấu trúc phần 
cứng của SMZ phức tạp hơn (thêm phần tử suy hao quang ATT trong cấu trúc) và 
làm tăng chi phí chế tạo SMZ. 
Xuyên nhiễu dư RCXT được cải thiện nhờ loại bỏ xuyên âm dư ngoài cửa sổ 
chuyển mạch SW1 bằng cách hạn chế mức bão hòa khuếch đại của SOA2 đến mức 
nó chồng lên mức của SOA1 trong vùng hồi phục. Từ phương trình (2.10) và (2.12)-
(2.14), các mức khuếch đại bão hòa của các SOA đều phụ thuộc tương ứng vào các 
công suất của xung điều khiển CP1 và CP2. Do đó, để mức bão hòa khuếch đại của 
46 
SOA2 trùng với của SOA1, thì phải giảm công suất của CP2 xuống. Tỉ lệ giảm công 
suất R được xác định bằng: 
 1 2( ) ( )CP CPR dB P dBm P dBm (2.15) 
 Giá trị của R phụ thuộc vào đặc tính của SOA và các công suất CP. R đạt giá 
trị tối ưu, Ropt, khi G1 và G2 trùng nhau trong vùng hồi phục, có thể tính theo phương 
pháp số bằng cách giải phương trình (2.13) và (2.14) đối với CP1 đã cho: 
2 2 1 W 1
1
2
( , ) ( , )CP S CP
CP
CP
G t P G t T P
P
R
P
 (2.16) 
Hình 2.12 minh họa mặt cắt khuếch đại khi đưa các xung điều khiển CP vào 
SOA với các mức công suất không bằng nhau. Rõ ràng là tại Ropt= 0,375 dB, cả G1 
và G2 đều trùng nhau, do đó đảm bảo độ lệch pha bằng 0, nói cách khác là nén được 
xuyên nhiễu dư (RCXT). 
Hình 2.12: Các mặt cắt khuếch đại G1 và G2 theo thời gian của SOA1 và SOA2 
trong chuyển mạch SMZ với TSW= 12,5ps khi các xung điều khiển có công suất 
không bằng nhau với Ropt= 0,375 dB. 
Để cải thiện công suất của tín hiệu chuyển mạch ở cổng đầu ra bằng cách thay 
đổi mặt cắt cửa sổ chuyển mạch SMZ để tăng hệ số khuếch đại SOA nhờ thay đổi hệ 
số ghép của coupler đầu ra. Gọi αC là tỉ số ghép của coupler đầu ra, từ biểu thức (2.10) 
47 
hệ số khuếch đại cửa sổ chuyển mạch SW1 và SW2 tương ứng của OP1 và OP2 được 
tính như sau [77b]: 
3 2 4 2
1 1 2 1 2 12
2 2 4 2
2 1 2 1 2 12
( ) (1 ) ( ) (1 ) ( ) 2 (1 ) ( ) ( ) cos ( )
( ) (1 ) ( ) (1 ) ( ) 2 (1 ) ( ) ( ) cos ( )
C C C C C
C C C C C C
SW t G t G t G t G t t
SW t G t G t G t G t t
 
 
(2.17) 
Hình 2.13 đưa ra cửa sổ chuyển mạch SMZ ở đầu ra cổng 1 cho hai trường 
hợp: chuyển mạch SMZ sử dụng coupler đầu ra đối xứng 50:50 (αC =0,5) trên hình 
2.13(a) và chuyển mạch SMZ sử dụng coupler đầu ra không đối xứng 60:40 (αC =0,6) 
trên hình 2.13(b). Rõ ràng là khi sử dụng coupler đầu ra đối xứng thì hệ số khuếch 
đại chỉ đạt được khoảng 0,0007 dB, tuy nhiên khi sử dụng coupler đầu ra không đối 
xứng 60:40 thì hệ số khuếch đại đạt được khoảng 0,54 dB. 
(a) (b) 
Hình 2.13: Mặt cắt cửa sổ chuyển mạch đối với SMZ: (a) sử dụng coupler đầu ra 
đối xứng (50:50); (b) sử dụng coupler đầu ra có tỉ số ghép αC=0,6 (60:40)[77b] 
2.3.3 Phân tích hiệu năng 
Hình 2.14 là mô hình hệ thống truyền dẫn OTDM đặc trưng sử dụng chuyển 
mạch SMZ làm bộ tách kênh. Hệ thống OTDM bao gồm một máy phát OTDM, tuyến 
sợi quang, bộ tách kênh sử dụng chuyển mạch SMZ và bộ thu quang. Hệ thống này 
được sử dụng để làm mô hình phân tích hiệu năng của chuyển mạch SMZ. 
Để đánh giá cụ thể chuyển mạch toàn quang SMZ đề xuất, trong phần này đưa 
ra các tham số chính để đánh giá hiệu năng của chuyển mạch toàn quang SMZ, bao 
gồm các tham số: RCXT (Residual Crosstalk), BER (Bit Error Rate) và độ thiệt thòi 
48 
công suất thu Prx. Với chuyển mạch hoặc ghép kênh OTDM, Prx là độ lệch công 
suất giữa công suất thu Prx của tốc độ kênh đơn (trong trường hợp nối lưng đấu lưng 
(back to back)) và công suất thu Prx của kênh chuyển mạch/ kênh OTDM được tách. 
Phân tích RCXT, CR, Prx và BER của chuyển mạch và tách kênh SMZ được đưa ra 
trong tài liệu [6], [57], [105]. Trong phần này, tóm tắt cách tính BER với cơ sở triển 
khai và tính Prx, Prx cải thiện cho chuyển mạch SMZ với coupler đầu ra không đối 
xứng và xung điều khiển có công suất khác nhau ở hai nhánh. 
Hình 2.14: Sơ đồ khối của hệ thống OTDM điển hình với bộ tách kênh dựa trên 
chuyển mạch SMZ. 
 RCXT, được định nghĩa là tỉ số của công suất tín hiệu kênh không mong muốn 
chuyển mạch Pnt và công suất tín hiệu kênh mong muốn chuyển mạch Pt, 
bằng [80],[105]: 
0
0
0
0
2
0
2
10
2
0
2
1
W( ) ( )
( ) 10log 10log
1
W( ) ( )
b
C
b
b
b
T
t T
p
TC
t
nt
T
t
t
p
TC
t
S t p t t dt
T
P
RCXT dB
P
S t p t t dt
T
 (2.18) 
CR, được định nghĩa là tỉ số của của công suất cực đại và công suất cực tiểu 
của tín hiệu kênh mong muốn chuyển mạch [80]. 
BER được xác định bởi [98], [100], [109] : 
0,5 ( / 2)BER erfc Q (2.19) 
với hệ số Q được tính theo : 
, ,( ) / ( )m s t m t sQ I I   (2.20) 
Tuyến 
sợi quang 
Máy phát 
 OTDM 
Bộ tách 
kênh SMZ 
Bộ lọc 
băng quang 
Máy thu 
quang 
49 
trong đó, 
mI và sI là dòng tách quang thu trung bình tương ứng khi thu bit 1 (Im) và 
bit 0 (Is); 
2
,t m và 
2
,st là phương sai nhiễu tổng khi thu tín hiệu tương ứng bit 1 và bit 
0. Giả thiết xác suất phát bit 1 và bit 0 bằng nhau (nghĩa là bằng 0,5), 
mI và sI được 
cho như sau: 
(2 ) (1 )
(2 ) ( )
m s
s s
I K P RCXT
I K P RCXT
 (2.21) 
trong đó, K=inGoutLfRp. in và out là hệ số ghép đầu vào và đầu ra SOA, G là hệ 
số khuếch đại SOA, Lf là suy hao bộ lọc quang, Rp là độ nhạy bộ thu quang và Ps là 
công suất tín hiệu thu trung bình không có RCXT. Dòng phát xạ tự phát khuếch đại 
(ASE) tương đương do OSA sinh ra ở đầu thu là [105]: 
00,5ASE SOA SOA out fI NF G qB L (2.22) 
Trong biểu thức (2.22), NFSOA là hệ số nhiễu của SOA [45] và B0 là băng tần quang. 
Các nguồn nhiễu góp phần vào làm suy giảm tín hiệu trong tách kênh OTDM là nhiễu 
cường độ tương đối RIN ( 2
RIN ) từ máy phát và chuyển mạch SMZ, nhiễu ASE 
(Amplified Spontaneous Emission) của SOA ( 2
SOA ), nhiễu nổ và nhiễu nhiệt của máy 
thu ( 2
rec ). Các phương sai nhiễu được cho bởi [6], [105]: 
2 2 2
, (2 )RIN m m T e s SMZI RIN B P K RIN (2.23) 
2 2
,sRIN s T eI RIN B (2.24) 
2 2 2
, 0 0 04 / (2 ) /SOA x x ASE e ASE eI I B B I B B B (2.25) 
2 2
, 2 ( ) 4 /rec x x ASE e k L a eq I I B kT R i B (2.26) 
trong đó, Be là băng tần điện, x tương ứng với giá trị bit 1 và bit 0, k là hằng số 
Boltzmann, Tk là nhiệt độ Kelvin, RL là trở tải của bộ tách quang và 
2
ai là mật độ phổ 
công suất của dòng nhiễu đầu vào bộ khuếch đại điện. RINT và RINSMZ là nhiễu cường 
độ tương đối (RIN- Relative Intensity Noise) của máy phát và chuyển mạch SMZ. 
RINT là do rung pha định thời tín hiệu điều chế điện và các xung quang (các sóng 
mang) trong khi đó RINSMZ là do kết hợp của rung pha định thời giữa xung điều khiển 
50 
và xung tín hiệu và do mặt cắt SW không chuẩn (không vuông) của chuyển mạch 
SMZ, dẫn đến kết quả là làm thay đổi cường độ của các tín hiệu mong muốn chuyển 
mạch và do đó làm thiệt thòi công suất chuyển mạch. RINSMZ được định nghĩa trong 
[18], [105]: 
 2
( )
( )
( )
V
RIN
E w



 (2.27) 
trong đó V() và E[w()] là phương sai và giá trị năng lượng tín hiệu mong muốn. 
RINSMZ có thể được tính nhờ phương sai RIN đã cho RMSRIN-SMZ [105]. Trong (2.25), 
số hạng thứ nhất và thứ hai đại diện cho nhiễu phách giữa tín hiệu và ASE (sig-ase), 
và giữa các thành phần ASE và ASE (ase-ase). Giả thiết là tất cả các nhiễu đều theo 
xấp xỉ Gausian [68], phương sai nhiễu tổng là: 
 2 2 2 2, , , ,t x RIN x SOA x rec x    (2.28) 
 Độ thiệt thòi công suất thu của chuyển mạch SMZ được đánh giá bằng cách 
tính độ nhạy máy thu quang (hoặc công suất thu tối thiểu Prx tại BER=10-9, nghĩa là 
Q=6) và so sánh với Prx trong trường hợp nối lưng đấu lưng. Từ (2.21): 
2m s sI I KP (2.29) 
 Từ (2.25), với RCXT cao (nghĩa là chuyển mạch SMZ thông thường với xung 
điều khiển CP có công suất bằng nhau, R=0), sig-ase là số hạng trội hơn so với các 
số hạng khác trong biểu thức (2.23)-(2.26), do đó: 
2
, 0
2
,s 0
8 (1 ) /
8 ( ) /
t m s C ASE e
t s C ASE e
KP RCXT I B B
KP RCXT I B B


 (2.30) 
Thay (2.29) và (2.30) vào (2.20), Q được xác định bằng: 
0 0
2
8 (1 ) / 8 ( ) /
s
s C ASE e s C ASE e
KP
Q
KP RCXT I B B KP RCXT I B B
 (2.31) 
 Từ (2.31) và (1 )rx s CP P RCXT , trong đó CRCXT biểu thị xuyên nhiễu dư 
trong chuyển mạch SMZ thông thường, Prx,R=0 được tính như sau: 
2
,
2
1 1 2 2 (1 )erx C ASE C C C C
o
Q B
P I RCXT RCXT RCXT RCXT
KB
 (2.32) 
51 
 Với RCXT nhỏ (trong chuyển mạch SMZ đề xuất với coupler đầu ra không đối 
xứng và xung điều khiển CP có công suất không bằng nhau, R= Ropt) thì số hạng nhiễu 
trội là nhiễu phách khi thu tương ứng bit 1 (nghĩa là 2,t m ). Do đó, Q và Prx,Ropt được 
tính theo: 
0
2
8 (1 ) /
s
s P ASE e
KP
Q
KP RCXT I B B
 (2.33) 
2
2
,
2
1erx P ASE P
o
Q B
P I RCXT
KB
 (2.34) 
trong đó, RCXTP là xuyên nhiễu trong chuyển mạch SMZ đề xuất. 
 Do đó, cải thiện độ thiệt thòi công suất thu sẽ bằng: 
, ,rx rx P rx CP P P (2.35) 
2.4 MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 
 Để đánh giá được hiệu năng của chuyển mạch SMZ với coupler đầu ra không 
đối xứng và xung điều khiển có công suất không bằng nhau ở hai nhánh, tiến hành 
thực hiện so sánh chuyển mạch SMZ đề xuất với các chuyển mạch SMZ đã được 
công bố, thông qua các tham số hiệu năng của chuyển mạch SMZ trong hệ thống 
OTDM. Việc đánh giá hiệu năng dựa vào các mô phỏng được thực hiện trên công cụ 
mô phỏng OptiSystem và kịch bản ứng dụng thực tế điển hình hệ thống OTDM 
80Gb/s trên mạng truyền tải Việt nam với ghép 8 kênh mỗi kênh 10Gb/s. 
2.4.1 Mô hình mô phỏng 
Hình 2.15 đưa ra mô hình mô phỏng cho chuyển mạch SMZ, dựa trên mô hình 
đã được các tác giả trong [42] đề xuất để phân tích hiệu năng BER của nút OTDM sử 
dụng chuyển mạch SMZ thông thường. Mô hình mô phỏng là một hệ thống OTDM 
gồm có máy phát OTDM, chuyển mạch SMZ và một bộ thu quang, chuyển mạch 
SMZ đóng vai trò như một bộ tách kênh OTDM. Trong quá trình mô phỏng bộ tách 
kênh OTDM được thiết lập với cấu hình chuyển mạch SMZ thông thường và chuyển 
mạch SMZ đề xuất. 
Máy phát OTDM gồm 8 kênh mỗi kênh 10Gb/s, được ghép lại với nhau sử 
dụng các đường dây trễ (trễ một chu kỳ bit Tb=12,5 ps) và một coupler 8×1. Kênh tín 
52 
hiệu được tách ra (được chuyển mạch) tại đầu ra OP1 của chuyển mạch SMZ được 
đưa qua bộ lọc quang trước khi xử lý ở máy thu quang và máy đo BER. Tỉ số giảm 
được thiết lập nhờ các bộ suy hao quang đặt ở hai nhánh CP. Các tham số cho mô 
phỏng sử dụng phần mềm mô phỏng OptiSystem được cho như trong bảng 2.3, bảng 
2.4 và bảng 2.5 [33], [42], [85]. 
Hình 2.15: Mô hình mô phỏng hệ thống OTDM sử dụng chuyển mạch SMZ trong 
phần mềm OptiSystem. 
53 
Bảng 2.3: Các tham số SOA cho mô phỏng (1). 
Tham số Các giá trị 
Chiều dài SOA – LSOA 
Chiều rộng SOA – WSOA 
Chiều cao SOA – HSOA 
Hệ số giam hãm -  
Suy hao tán xạ ống dẫn sóng - α 
Hệ số khuếch đại vi phân - Ag 
Mật độ hạt mang tại điểm truyền qua - N0 
Hệ số mở rộng đường phổ - LEF 
Hệ số tái kết hợp - RA 
Hệ số tái kết hợp - RB 
Hệ số tái kết hợp - RC 
Mật độ hạt mang ban đầu- Ni 
Dòng bơm DC hiệu dụng - Ip 
500× 10-6 m 
3× 10-6 m 
8× 10-8 m 
0,2 
40× 102 m-1 
2,78× 10-20 m2 
1,4× 1024 m-3 
4 
3,6× 10-8 s-1 
5,6× 10-16 m3s-1 
3× 10-41 m6s-1 
3×1024 m-3 
0,15 A 
Bảng 2.4: Các tham số SOA cho mô phỏng (2). 
Tham số Các giá trị 
Chiều dài SOA – LSOA 
Chiều rộng SOA – WSOA 
Chiều cao SOA – HSOA 
Hệ số giam hãm -  
Suy hao tán xạ ống dẫn sóng - α 
Hệ số khuếch đại vi phân - Ag 
Mật độ hạt mang tại điểm truyền qua - N0 
Hệ số mở rộng đường phổ - LEF 
Hệ số tái kết hợp - RA 
Hệ số tái kết hợp - RB 
Hệ số tái kết hợp - RC 
Mật độ hạt mang ban đầu- Ni 
Dòng bơm DC hiệu dụng - Ip 
500× 10-6 m 
3× 10-6 m 
8× 10-8 m 
0,2 
40× 102 m-1 
2,78× 10-20 m2 
1,4× 1024 m-3 
4 
1,43× 10-8 s-1 
1× 10-16 m3s-1 
3× 10-41 m6s-1 
3×1024 m-3 
0,15 A 
54 
Bảng 2.5: Các tham số của OTDM và chuyển mạch SMZ cho mô phỏng. 
 Các tham số Giá trị 
Tốc độ bít tổng OTDM 
Tốc độ bit cơ sở (một kênh) 
Công suất (đỉnh) xung dữ liệu 
Công suất (đỉnh) CP kép (tổng) 
Bước sóng quang -  
Độ rộng CP và dữ liệu - FWHM 
Độ rộng cửa sổ chuyển mạch - TSW 
Băng tần quang - B0 
Băng tần điện - Be 
Đáp ứng photodiode - Rp 
Dòng tối- Id 
80 Gb/s 
10 Gb/s 
0 dBm 
14,5 dBm 
1554 nm 
3 ps 
12,5 ps 
300 GHz 
0,7×10 GHz 
1 A/W 
10 nA 
2.4.2 Kết quả mô phỏng và thảo luận 
Với mục tiêu đánh giá hiệu năng của chuyển mạch SMZ với coupler đầu ra 
không cân bằng và xung điều khiển CP có công suất khác nhau ở hai nhánh đã đề 
xuất, các tham số cơ bản phản ánh hiệu năng chuyển mạch SMZ trong hệ thống 
OTDM được khảo sát gồm: 
(i) Dịch pha trong SOA ảnh hưởng đến công suất kênh tín hiệu chuyển mạch mong 
muốn (kênh tín hiệu cần tách trong bộ tách kênh). Cụ thể để kênh tín hiệu cần tách 
đạt được chất lượng tốt nhất thì dịch pha của tín hiệu trong SOA phải bằng . 
 Các tham số SOA thiết lập cho mô phỏng ảnh hưởng dịch pha SOA đến chất 
lượng tín hiệu chuyển mạch như đưa ra trên bảng 2.3. Hình 2.16 là kết quả mô phỏng 
biểu thị BER của kênh tín hiệu cần tách phụ thuộc công suất của tín hiệu điều khiển 
CP. Rõ ràng là với công suất CP khoảng 17,62 dBm thì chất lượng của kênh tín hiệu 
cần tách đạt được là tốt nhất khoảng BER= 5,98×10-13. 
Hơn nữa, như đã khảo sát qua phân tích lý thuyết với các điều kiện hoạt động 
khác nhau của SOA để đạt được yêu cầu tín hiệu dịch pha mong muốn, liên quan đến 
dòng định thiên, chiều dài SOA và bước sóng tín hiệu đầu vào. Chúng ta có thể thấy 
55 
rõ thêm khi thay đổi các tham số khác của SOA cũng ảnh hưởng đến độ dịch pha tối 
ưu, thí dụ như trên bảng 2.4 và kết quả hình 2.17. Khi giảm hệ số RA và RB như trong 
bảng 2.4, để SOA đạt được dịch pha tối ưu thì chỉ yêu cầu công suất CP khoảng 14,5 
dBm. 
 Hình 2.16: BER của kênh tín hiệu cần tách thay đổi theo công suất đỉnh của tín 
hiệu điều khiển CP. 
Hình 2.17: BER của kênh tín hiệu cần tách thay đổi theo công suất đỉnh của tín hiệu 
điều khiển CP. 
(ii) Tỉ số giảm R của các CP ảnh hưởng đến công suất kênh tín hiệu cần tách trong 
bộ tách kênh OTDM. Cụ thể để kênh tín hiệu cần tách đạt được chất lượng tốt nhất 
(công suất lớn nhất) thì tỉ số giảm R phải đạt giá trị Ropt. Hình 2.18 biểu thị BER của 
kênh tín hiệu cần tách thay đổi theo tỉ số giảm R của các xung điều khiển CP. Từ hình 
56 
2.18, có thể thấy rõ khi R= Ropt = 0,4 dBm thì chất lượng BER của kênh tín hiệu cần 
tách đạt được là tốt nhất. 
Hình 2.18: BER của kênh tín hiệu cần tách thay đổi theo tỉ số giảm của các xung 
điều khiển CP khi R=0-1,9dB. 
(iii) Tỉ số ghép 𝛼𝐶 của coupler đầu ra chuyển mạch SMZ ảnh hưởng đến công suất 
kênh tín hiệu cần tách trong bộ tách kênh OTDM. Hình 2.19 biểu thị BER của kênh 
tín hiệu cần tách thay đổi theo tỉ số ghép 𝛼𝐶 của coupler đầu ra thu được trên mô hình 
mô phỏng. Đồ thị cho thấy khi hệ số ghép 𝛼𝐶= 0,6 thì BER của kênh tín hiệu cần tách 
đạt được tốt nhất. 
Hình 2.19: BER của kênh tín hiệu cần tách thay đổi theo tỉ số ghép αC của coupler 
đầu ra. 
57 
(iv) Kết quả mô phỏng đối với xuyên nhiễu dư (RCXT) theo tỉ số giảm R với giá trị 
cửa sổ chuyển mạch TSW=12,5ps đưa ra trong bảng 2.6 và hình 2.20. Với các giá trị 
R âm, nghĩa là PCP1 < PCP2, RCXT tương đối cao do chênh lệch khuếch đại giữa G1 
và G2. RCXT giảm khi tăng R và đạt được giá trị tối thiểu khi R=Ropt=0,4dB, trước 
khi tăng trở lại khi R lớn. 
Bảng 2.6: Kết quả mô phỏng xuyên nhiễu dư thay đổi theo tỉ số giảm. 
R (dB) -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 
RCXT (dB) -21,2 -22,1 -22,9 -23,1 -25,1 -26,5 -25,6 
Hình 2.20: Xuyên nhiễu dư theo mô phỏng thay đổi theo tỉ số giảm (R). 
(v) Kết quả mô phỏng đối với độ thiệt thòi công suất thu ( Prx) theo tỉ số giảm R với 
TSW =12,5 ps như trong bảng 2.7 và hình 2.21. Độ thiệt thòi công suất thu cũng giảm 
khi R tăng, giá trị nhỏ nhất đạt được bằng khoảng 0,9 dB tại R= Ropt. Tuy nhiên, khi 
R lớn hơn Ropt thì Prx tăng trở lại. 
Bảng 2.7: Kết quả mô phỏng độ thiệt thòi công suất thu Prx 
thay đổi theo R với TSW=12,5ps. 
R (dB) -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 
 Prx (dB) 3,5 2,98 2,61 2,01 1,57 0,88 1,52 
Hình 2.21: Độ thiệt thòi công suất thu Prx thay đổi theo R với TSW=12,5ps. 
58 
(vi) Kết quả mô phỏng ảnh hưởng của RCXT được quan sát rõ nhất dựa trên hiệu năng 
BER như minh họa trong hình 2.22. Với quá trình tách kênh thứ nhất 10 Gb/s từ hệ 
thống 80 Gb/s, tại BER=10-12 thì độ thiệt thòi công suất là 0,87 dB và 1,99 dB (cải 
thiện được 1,12 dB) tương ứng với